基于5G技術的廣播電視信源傳輸能力提升探索

張麗娟

（日照廣播電視臺，山東 日照 276826）

0 引 言

5G技術作為當前最先進的通信技術之一，一經問世便成為人們共同關注的熱門話題。得益于5G通信技術在智能手機、電腦、廣播電視等媒體技術領域的充分滲透，其真正意義上改變了人們的生活模式，帶領全社會進入信息化時代。5G通信技術與廣播電視技術的“強強聯(lián)合”，不僅是5G通信技術在全社會普及應用的“必經之路”，也是創(chuàng)新廣播信源傳輸機技術、促進廣播電視升級換代的必經之路。由此，相關主體應加強對廣播信源傳輸鏈路以及5G技術的關注，并對兩者的融合發(fā)展進行探索，以此為中心，為廣大受眾提供更專業(yè)、先進、多元的視聽體驗。

1 廣播信源傳輸的特點

傳統(tǒng)的廣播無線發(fā)射臺站信源傳輸具有如下特征：信源傳輸質量受制于傳輸地理位置條件，日常運維難度較大、成本較高，新增發(fā)射補點缺乏靈活性。光纖傳輸和微波傳輸是傳統(tǒng)廣播信源傳輸方案中穩(wěn)定性較好、經濟效益較高且衰減速率較慢的兩種主流技術方案。但既往的廣播無線發(fā)射站為獲取更高天線位置、更廣的廣播信號覆蓋效果，通常都會將發(fā)射站設置于海拔較高的偏遠地區(qū)。這一情況造就了傳統(tǒng)廣播鏈路以及微波鏈路建設投入大、維護成本高的特點。同時，受到技術層面以及適用性的影響，在地勢較高、區(qū)域位置較為偏遠的地方增設新的廣播傳輸源、覆蓋點時，大部分工作人員都會傾向于選擇以光纖鏈路、微波鏈路為主的傳播技術方案。這導致廣播信源傳輸不具備傳輸鏈路的備份冗余，因此，不但廣播新源傳輸的穩(wěn)定性和可靠性難以保障，同時也會增加相關企業(yè)單位的后期維護成本，對廣播信號的安全傳輸以及廣播節(jié)目的穩(wěn)定播出造成影響。

2 5G通信技術應用于廣播信源傳輸的優(yōu)勢價值

第五代移動通信技術（5th Generation Mobile Communication Technology，5G）的性能目標是更高的數據傳輸速率、降低時延、節(jié)約能源與成本且充分提升系統(tǒng)容量、支持大規(guī)模數據設備連接[1]。作為一種全新的技術，5G通信技術相較于4G通信技術而言，不僅擁有更廣泛的應用領域，同時也具備如傳輸質量更高、使用效率更高、更安全穩(wěn)定的優(yōu)勢，具體優(yōu)勢指標如表1所示。

表1 5G通信技術的優(yōu)勢指標

2.1 5G具備更高的信息傳輸速率

現階段，5G通信技術的傳輸速率最高可以達到10 Gb·s-1，相較于4G通信技術而言已經獲得了百倍以上的提升。除此之外，應用于廣播信源傳輸的5G通信技術能夠基于對現代移動通信技術中波譜高頻段資源的高度開發(fā)與利用，可以實現更高質量的無線電波穿透效果，促進移動廣播信號傳輸質量的持續(xù)提升。5G通信技術可以達成信號傳輸穿透力與通信技術安全穩(wěn)定性的平衡，由此便能夠充分滿足不同通信場景的多元化使用需求[2]。

2.2 傳輸時延更小

得益于較高的頻譜利用率以及效能，5G通信技術相較于4G通信技術而言具備了更高效的傳輸效率以及資源利用率。現階段，基于國家政府與社會各機構、企業(yè)的大力支持，5G通信技術的應用范圍愈發(fā)廣泛，且信號基站規(guī)模也愈發(fā)龐大?；A設施設備的完善，使得5G通信技術的覆蓋范圍持續(xù)擴大，同時其傳播時延也在不斷縮減。4G通信技術至5G通信技術的過渡，使得時延大幅縮減。這一轉變，不僅能夠支持廣播信號以更穩(wěn)定的狀態(tài)在更廣的范圍內進行傳播，同時也有效降低了廣播信號的傳播時長與反應時間，進而優(yōu)化了廣播信源傳輸的質量與可靠性。

2.3 應用成本更低

相較于在偏遠、高海拔區(qū)域基于4G通信技術所搭建的無線發(fā)射臺站建設光纜鏈路及微波鏈路而言，依托當前通信技術以及相應的設備設施，有關技術人員完全可以就近使用5G通信基站完成廣播信源信號的輸送傳播。并且，在5G通信技術框架對基礎設施建設的質量與負載要求低，相關單位在運營維護方面的開發(fā)成本與日常維護支出亦有所減低，日常運維人員與設備檢修人員的工作負荷也隨之下降，這意味著基于5G通信技術的廣播信源傳輸工作在初始成本、日常維護、人員開支等方面都具備更高的經濟性。落實5G通信技術與廣播信源傳輸的有機結合，能夠在很大程度上降低技術使用成本[3]。

3 基于5G通信技術的廣播信源傳輸鏈路探索實例

3.1 案例簡述

某市地處山區(qū)，市內唯一的一家廣播電視臺為滿足本地調頻節(jié)目的覆蓋需求，特選擇其區(qū)域范圍內兩座450 m和557 m高的山峰建設廣播調頻轉播臺。案例廣播電視臺的經濟能力較差，且廣播信源傳輸技術水平較差。由于該臺廣播節(jié)目信源傳輸僅存在光纜傳輸這一種技術方案，因此在外界因素致使光纜出現故障的情況下，廣播信源信號無法及時傳送到發(fā)射機上，相應地廣播節(jié)目也無法有效播出。想要降低外界因素對廣播信源傳輸的影響，有必要增設調頻廣播信源備份。針對此問題，可新部署備份光纜傳輸鏈路，但這一工程投資較大，考慮到案例廣播電視臺資金實力以及后期運維成本需求，基本無法實現。結合既有工作經驗以及實地調研數據發(fā)現，兩個轉播臺都處于移動運營商聯(lián)通公司基站信號覆蓋范圍內。故此，擬通過聯(lián)通5G信號基站，構建廣播備份無線播出信源。該方案系統(tǒng)架構如圖1所示。

圖1 調頻無線發(fā)射信源5G信號鏈路方案系統(tǒng)圖

3.2 5G路由器的選擇

基于5G通信技術的普及程度，現階段，廣播電視臺已經能夠利用5G信號作為廣播信號信源傳輸備用信號。本文重點以5G通信技術傳輸廣播信源為基礎進行研究。案例項目選擇了山東有人信息技術廈門星創(chuàng)易聯(lián)科級有限公司研發(fā)的USR-SR800工業(yè)5G無線路由器作為本次調頻無線發(fā)射信源5G信號鏈路方案的主要設備。USR-SR800路由器是集5G網絡、虛擬專用網等技術于一體的新型路由器產品，其基于Linux系統(tǒng)，搭載Openwrt配置，可兼容中國電信、中國移動、中國聯(lián)通三大主流通信運營商以及APN專用網等各類型的SIM卡，同時能夠以較高的效率將SIM卡釋放的5G信號轉換成WiFi網絡信號，傳播廣播信源[4]。在有需要的情況下，也可以通過有線連接的方式傳遞廣播信源，具備作為廣播無線播出信源的價值。該路由器同時兼容各種4G網絡，針對尚未普及5G網絡的廣播電視臺而言，只需要在落實其他5G基礎設備設施的情況下，通過升級系統(tǒng)、更換SIM卡、轉換配套設施等簡單的方式，便可以完成廣播信號由4G至5G的升級，進而實現更穩(wěn)定、高效率的廣播信源傳輸效果。

3.3 遠程控制

為落實更高效率的遠程控制目標，本次研究主要利用SR800工業(yè)路由器的內網穿透性能，將廣播站內計算機系統(tǒng)的部分操作權限通過相應端口開放至外部網絡，從而利用互聯(lián)網通信技術以及相應的遠程控制程序（如圖2所示），對機房電腦進行控制，用播放器播放已經錄制好的廣播節(jié)目。

圖2 計算機遠程控制程序

3.4 信號轉換

在有需要的情況下，為保障光纜主信號能夠以最快的速度穩(wěn)定切換至5G備份信源，本次研究以大連結成公司的模擬應急切換器imod-AAS5103為主要的“轉換樞紐”，以便在光纜信號出現故障的情況下，利用該切換器以及遠程控制程序，將廣播信源傳輸由光纜傳輸轉置為5G傳輸。捷成應急切換器AAS5103能夠在廣播站主路信號傳輸不佳亦或是中斷情況下，結合需要自動切入到備用信號源，以保障節(jié)目播出的連續(xù)性。同時，相應的信號轉換器同步支持網絡管理以及遠程操控，能夠滿足大部分情境下的信號切換需要。為保障機房實際控制效果的穩(wěn)定性，可以選擇性地增設本地控制面板以及個性化操控設置，滿足手動切換的需求，以保障廣播站值班人員能夠在發(fā)現問題的第一時間手動切換信號，保證廣播節(jié)目播出的順暢性與穩(wěn)定性[5]。

4 未來5G通信技術應用于廣播信源傳輸的價值分析

現階段，隨著人們獲取信息習慣的改變，人們使用智能手機的頻率已經遠遠超過了電腦。因此，5G技術與廣播信源傳輸的結合發(fā)展，應以更便捷、高效的智能移動終端為主。如上文提及的5G通信技術與廣播信源傳播的結合應用，以及借助5G技術優(yōu)勢促進廣播電視傳統(tǒng)媒體的轉型發(fā)展，助力傳統(tǒng)媒體與短視頻平臺、數字音頻、智慧化多媒體平臺的融合發(fā)展，能夠打造出“視頻廣播社交化”“視頻廣播節(jié)目碎片化”“廣播音頻+文圖”“線上即時互動廣播”等新型節(jié)目類型與傳播方式，以滿足廣大受眾接收信息的新需求。

5 結 語

本文重點對5G通信技術在廣播信源傳輸中的應用價值以及未來發(fā)展趨勢、應用措施等進行分析，同時對5G通信技術應用過程中有待解決的問題進行了探討。隨著我國社會經濟的持續(xù)進步，在人們精神文化需求愈發(fā)高漲的未來社會，5G通信技術必然會獲得長遠的發(fā)展，對廣播無線發(fā)射技術的進步也會有較好的促進價值。